Эшкин В.Ю. и др. Лабораторные методы исследования минералов: учебное пособие
Подождите немного. Документ загружается.
эе:DК8Jl
попадает
на
фотОбумагу
,
где
записывается
1фИВ8Я
тr.
на
передней
стенке
тер.шческого
блока
помещены
тумбле
ры
включения
сети,
осветителей
и
вращенир
6аDaбаиа
с
фото
бумагой,
::\цесь
же
имеются
РУ<JКИ
электрокорректо
ра
и
измене
ния
qyВ~1'аителъности
гальванометра,
Други
е
отечеств
е
Юli:lе
и
З8I>убeюwе
II1Jи
60РЫ
f11)И
общности
использу
е
мого
диФРеI>еИЦИaJlЬ
НОГО
прИlЩИII8.
анализа
сна
бжаются
авТОМ8.'l'
ически
ми
системами
УIфaВJ1ения
i1
регистращш
рсзу
.
~ьта
тоз
иссдедованl~.
Использование
печей
специальных
KOHC
~YК-
1lИЙ
а о
зв
омет
оrwе
деJ1ЯТЬ
со
став
вЬ(ДеJlЯемнх
леТУЧJ!Х
вещ
еств
u
npo»одить
нагрев
не
тол
ько
в
ВОЗД}'1:JJlOfi
,
но
I!
в
инертной
СIЮде.
ЦеЮWt.t
!<
онсТ];>уктивннм
усове1iшеНСТВОВaJшем
upиборов
являе
тся
ЦVi1спосо6ление
для
ПОлУчею{Я
дифференциальных
и ве
СОВЮС
к
ривых
С
одной.
ОГlJQ
ниче
нной
по
массе
110РЦИИ
вещества.
7.3.
Дринцип
u
У.IIт"рnpeт
шum
ди!fфереRЦllально-теIЪfi1ческих
и
теР,fо:градиеm-ншс
КРИВЫХ
Расшиф];Joвка
КIlИВЫХ
ДТЛ
m>O
ИЗВОДИ'fС
Я
путем
их
с
о
пост8.Б
J1ен.ия
с
этaJlоI{}{ыми
1фИВЫМИ,
оц'
j6.'!.ико
EaннымI1
В
.'lИ'I'ера
ТJ'1)е
ИД
И
uолучен-ч.ыми
в
лаборатории.
[fpи
этом
в
первую
очередь
учитuвaются
наиболее
четко
ВЬ(раЖеннне
ш!ки,
ТЗКШvI
путем
0'1'-
6ll1J8Ю't'М
наиболее
6лизкие
к
получеНlШМ
lф.ИВые
ДТЛ
МlIнеI>8ЛОВ
.
Затем
методом
исключения
подбира
е
тся
КРltвaЯ
ДТА
с
набором
теюмиче
оки:х
рeaIЩИ:Й,
ана.лОГl!ЧНЫХ
полученн
о
й.
Одновременно
с
ЭТЮ4
уточняется,
околько
и
каких
минералов
входит
в
состав
Iфо6ы.
Так,
наличие
эцдотермических
эфректов
при
Teмnepa'!'Y
ре их
макСимУМов
около
I60,
600, 700
и
900
ос
свидетедьству
ет
о
пРИсутствии
в
npo6e
гидро
сдДДЫ
и
монт
мо
риллонкта,
а
по
явлеdи6
дополнительного
зкэотермичесхого
эффекта
при
TeМD~'
vaтn>e
о
·
коло
IOOO
ос
указывае
т
на
г!р'1СУ'l'ствие
П1)l1.i1еси
као
люшт
а
.
(tШс.IЗ).
lL11Л
06ъективно~
И
оаМЫСJlснm)й
illIтеrщре
oraIU
rn
pe~y
1>
Е.Т8-
тов
ДТА
иеоБХОДl-:J
.;
о
rrpeдстзвлять
OCHOnH'I~
ви,гы.re~
~
);
МИ
НСDВЛах
раЗНЫУ.
классов
.
- ?8
Э
л
е
м
е
н
т
ы.
Мин
ералы
этого
масса
чаще
всего
под
вергаются окислеЮi~
(экзотеvмические
цроцессы)
и
плавлению
(зндо~
'
]
INИческие
процессы),
Соотношение
темпеva'lYJ)
ЭТИХ
Цl)O
цеосов ВЛИЯет
на их
Dооледовательность.
Так,
самороднаЯ
медь
l11>И
наГIJевании
в обuчяой
воздУШНОЙ
среде
начинает
окисля
т
ься
по
схеме
Cu
-
Си
о
-
с о
1,
u
д1)И
TeмnevaTYI>e
оо
ответствен-
но
около
300
и
500
С.
Плавление
при
темлеIJ8ТJ'Ре
1083
ос
Оi'НОСИТСЯ
не
к меди, а к
ОБIJ8зовавшему
оя:
при
более
IOJЗRИX
темпеvaтУ];)аХ
оксиду меди
(IJИ
С
.
13).
Иные
явления
ЦРИС~I
олову
И
ce~e.
В
первом
случае
~1aв
ление олова
происходит
пр
и
те~щеvaтуре
около
220
ОС,
а
окис
ление
-
около
1000
ОС,
Се:ра
при
98
ос
испытывает
ПОJ1ИМоJ;ф
ное
превращение,
~I
112
ОС
-
плавление,
а
при
220
ос
IIpOио
ходит
ее
окисление.
Хаvaктерный
ДJlJJ
гvaфисга
зкзотеРМИ'l'еский
пик
окисления
углерода
Испытывает
перемещение
в
более
высокотемпеюатyvнУЮ
06ласть
в
завИСИМости
от
с~ени
метаморфизма
горных
пород
содержащих
ОрГани
~
)
ское
вещество.
'
С
У
л
ь
Ф
и
Д
ы,
Минералы
этого
масса
при
нагревании
переходят
в
оксидЫ.
Экэотеvмические
эффеКТЫ
связаны
с
окис
лением
серы, а
их
температура
меняется
в
зависимооти
от
npoчности
соединения
металлов
о
сеIJQЙ
»
перБИЧНых
мине
О
РВЛаХ.
к
с
И
Д
ы,
Эти
минеI>8JШ
.
при
нагревании
06наиrжи..вaют
ПОJlИМоРФные
превращения:
(I<ВaIд,
гематит).
Окисление
железа
и
марГaJЩa
приводит
К
появлению
на
кривых ДТА
зкзотеР4Ических
М8КСJЩyМов,
Наиболее
ВНР8зительны
эндотеРМИческие
пики
дегидРатации
гидРа
оксидов
(гетит
,
диаОDОР,
Гидl)OaргилJlИТ
и
ДР.).
R
а
р
б о
н
а
'1'
ы.
Эндотермические
реакции
в
карбона
тах
связаны
с
их
диссоциацией,
а
количество
реакций
и
их
температура
определяются
составом
и
nPО'l'ностьn
структур
ми
нералов.
Приоутотвие
железа
и
марганца
обусловливает
ПОЯВJ1е
ние
экзотермических
npoцeccoB,
следУЮЩИх
сразу
же
после
дис
социации
минералов.
С
у
л
ь
Ф
а
т ы.
При
нагревании
СУЛьфатов
ПОЯВJlЮOТся
79 -
те1NИчеОRИе
I>eакци:и.
связанные
о
удалением
молекул
воды
Н2.
0
И
ГИ.111)(ЖСИЛЬИЮС:
f'1)ynn
(ОНГ.
В
некоторш
случаях
IJIЮЯВЛЯ
тся
npоцессы
ОRИоления.
С
и л и к а
т
ы.
Дашше
МWlеpaJШ
характеризуются
Г.ll8.Э
ным
06разом
термическими
реакциями
удаления
молекул
Boды
Н
2
О
И
.
гццроксильиюс:
rPYmJ
(О
If
Г •
Экзотер.шческие
реакции
свя
заны
с
цроцессами
окисления,
но
чаще
с
06разованием
новых
ооединений:
МУЛJlИта
за
счет
каОJlИНИта.
форстерита
и
Эliста
тита
за
счет
с&
~
uентипа и
Т.д.
В
минера.n.ax
других
м
а
осов
I1POIlВJlЯЮ'1'СЯ
теp.mчеокие
ре
!UЩИИ.
аналогичные
вышоIu!санным.
7.4.
06ласти
црименения
теюмического
анализа
Тер.шчесКИЙ
анализ
находит ШИ1Юкое
I11>им
е
нение
как цри
научных
исследованиях,
так
и в
практике
геолоro-разведочных
работ.
Основные
06ласти
его
npименения
следующие:
1.
Диагностика
минералов.
Метод
ДТА
не
является
универ
сальным.
он
црименим
для
определения
минералов
ЛИШЬ
с
отчет
JlКВЫМИ
термическими
реакциями.
В
некоторш
случаях
(карбона
ты,
.
онкодисперсные
слоистые
силикаты
и т.д.)
он
более
эф
вективен
по
сравнению
с
дЮУГИМИ
методами
диагностики,
тем
более.
что
не
требует
ос060
СЛОЖНОЙ
и
ДОРОГОСТОЯЩАЙ
аппара
туры
и
специально
подготовленных
кадров
высоко
й
квали
ф
икации.
При
замерах
потеvь
ма
с
сы
мин
е
рала
при
нагревании
можно
оцредслить
его
содержание
в
цроОе.
2.
ОЦРО60вание
полезнш
ископаемых,
тесно
связанное
с
диагн
~j
ТИКОЙ
минералов.
В
эт
о
м сл
учае
с
реди
вне
ш не
сход
ных
пород
могут
6ыть
выделены
т
ел
а
п
олезных
ископаемых
-
нaТJI)
нмep.
тела
БОКI;ИТОВ
среди
глини
ст
ш
по
р
о
д
.
з.
Изучение
К
РИС
Т
aJlЛ
о
химических
о
с
о
бе нн
о с
тей
минерал
ов
,
свн:з
аш
lЫ:Х
с
ус
т
ано
влени
ем
типа
и
количес
т
ва
Bo
ды
в
них
(
т
а
6л.З).
4.
Уточ
н
ение
ТJI)И
ИН1.tе
н
ерн
о-
геологических
изыска
ниях
физико-механических
свойств горных
пород
,
в
час'!'ности
з8ВИ
-
80 -
ТОUЛIIU8
3
ТIIПЫ
ВОЛЫ
8
мннереЛ8Х
Тип
ьс>пы
'~OPMO
ТемперетУРА
о
ПРJ{),1'еча.lIНЯ
Н8ХОЖД8ННЯ
цеГИnРОТ8U1'Н,
С
АU"
'J
рБИРОМllllая
HzO
д
о
10n
Сопержонир
&Оды
38-
неструктур
н
ая
ВИСНТ от
М8ЖНОС
ТИ
окружающе
й
сре
ды
КРIIС
Т
OnI1
И
3ВUIf
-
HzO
J
00-45
1'
При
},
J1
sneIf
Jf"
из
M1OI
....
-
ОШlвS1
C
Tp
Y
KТj
J
.mв
я
реле
c
тp~
кт)1'О
раз
р>
'
-
щас...,
" (ГJП1С)
l'nИ
сохреняется
(ЦАОппты)
.
При
гидратации
в
ряи
а
с
л
учае
..
обеЗDOже
'
ШЫ
Ii
мин
о
рв.л
В(Х]Вр8швется
в
исходное
~Qни
е
КонститутвUIfОННWI
(ОН
Г
600-1000
Пр
..
обе
38
0
Ж:КВ8
НИIf
стр
у
ктурная
м
иноре
л
llео()l'атнмо
рез
р
ywае.,."
"
сящих
0'1'
их
ВJ1ВJtНости.
8
та.кае
ВWIВJ1ение
минералов,
ВJ1КЯ.DПИ"
на
эти
свойства.
5.
Изучение
термодинамических
naраметров
ЦРИРО~
хи
мических
реакций.
ПРИ
Эt'ОМ
УСТ8RaВ.11ИВaЮТся
не
аб
о
ол
ю
т
н
ы
е
зна
чения
температуры
и
давления,
а
их
связь
ме
жду
собою.
на
основании
этого
строя'rCЯ
физико-химич
ес
ки
е
ди
arpaммu
с
по
ля
ми
уотойчивости
отдельных
минералОВ
и
их
па
рагенези
сов.
Таким
образсм,
ди<fфlренциально-
тер.ш
че
с
киЙ
и
т
ермов
ес:о
в
ой
анализ
минералов
6лагодаPR
лро
сто"
е
j{
до
пу
с т
имос
ти
D
С(}
четании
с
высокой
цроизводительност
ь
ю
являет
ся
пеРСП
~У.1
И
DИWd
для
ИСПОЛЬЗОвания
в
ра
з
JШЧНШС
06
ла
ст
лх мине
ралогиче
,}jЩХ
ис
следований.
8.
ОШИЧЕСКАЯ
СПЕКТРОСКОПИЯ
Изуч
е
ние
взаимодействия
электромагнитных
ко
леОа
ний
с
веществом
составляет
су
ть
спектроскопичеСlG1Х
исследований.
Диапазон
иопользуемых
для
облучения
элеI<тг.ом
агЮ1ТНЫХ
ко)]е
баш!.Й
ПОдр8зде.ме
тся
на "Оласти:
гамма-изл.учение
(до
I(j"9
СЪ1
,
'DeHTreHOBCRo
e
(1сг
9
_ro-6
см),
оптичесное
(10-6-
1 - 1
Н)
)
~
радrючастотное
(более
10-
см)
из
лучеш~.я.
Особеnнос-
ти
и
зучения
вещества
в
ka.-,щоЙ
ООJlасти
!tUле6ан.иЙ
определяют
ВЫделение
самостоятеJIЬНЫХ
разделов
(мет
одов)
с
пентросноnи
ческих
исследований.
Основной
задачей
ОПТИI<о-спеК'ГРОСl<оnичеСJtих
исследом
ний
ЯВляется
установлеJ-l.ие
и
06ъяснен.и
е
ПI>ИIJОДЫ
"цеНТl)
ОВ
ок
раСКИ"
f
изС;ирателъно
поглощаК1ЦИ.Х
излучение
D
ОJJ.шкнеЙ
ультра
фиолетовой
(200-400
им).
1ЩДИМои
(400-750
им)
и
6ЛЮRней
ин
ф~сной
(750-2500
им)
областях
ЭJlектроtАаГJЩТНОГО
спектра
.
Понятие
"
центр
окраски"
объединяе
т
ВУ.Одя1JLl1С
8
С'СРУКТУРУ
ми
нера
да ионы
и
комОliНации
ПОНОВ
d-.и
r-
-
-элеtле
н'rов
,
а
таюке
злеКТ.tЮЮШ8
и
ды:рочные
цеНТIJЫ
и
их
комdинашU1
.
Ннтерпрета
Ц
11lI
дан
ных
ННБJ1lQЦений
осущест.в.л.яется
{]
llJ)и.Dлвqением
теории
КI>l1с
'гаЛJlи
чеокого
ПО.llЯ
и
молеКУJbl1)НUY.
орОи
т
ал
еЙ
.
а
в
С.11Учае
И6IlJ)с" J;jSЧИЫХ
.в
ВИДИМОЙ
06.11асти
t4ИНсраJЮВ
-
на
основе
110лож
е
ний
зонной
теории
твердого
тела.
РеЗ:УJlътат
~
эксперимента
оптиq
еской
спеКТРОСJ<ОПИ
И
яв
JlЯJOтся
спек тр
ы
ЩJгл
ощеЮ1Я
(npопускания:).
диФР.vЗliОГО
и
зер
кального
отражения.
С л
е
к
т
р ы
n
о
г
л
о
~
е
н и
я
(
цроnyскания:)
fфеДI1
0Ч'f"те"
ьны
в
случаях,
когда
минера
л
Щ
О~.Р8
чеl!
в
инте'9-
вале
ДЛИН
1ю.Тl.Н,
ВЫОJ;анных
для
06лучения
З.1lЕ:К"'D'>М8ГНИ'ГНUX
'
\"
."""
ле6аН;1~
.
При
npохо)!'..Цении
МОНОХ:Dоматиче
ско го
c
~
)
eTa
чеl-е.J
КlJИ
(;,
.·A~
}Д
l!РОI1СХuДИТ
ПОГЛLJщеиие
Р"')
эР.
сr('Ю1
,
et-:I}1
""г,:~
;
'-,
~).~
иы
Сjита
(его
эн€!
)
гиq)
COO'fBE1Tc"'
bye'J'
r,<JЗ
I
IOG'ГИ
:)не:::r~'Н1чес
!<их
УI
юв
ней
ион
а
в
1\
~
жстаJl.ЛИ4еСJ:J;
:
Р"
i~
lеТI'.IЗ:
-
~
-
(j-
где
E;7t
-
энергия
излучения
с
ДJ1ИНой
BOJlНЬt
.1\
или
энеlU'ИЯ
перехода,
эВ,
Е,?.=7
'7
..:)
(см.
YJ)aВнение
(5»;
Е
о
и
Ев
-
энергиq
иона
(атома,
молекулы)
соответственно
в
невозбуждеи
НОМ
состоянии
И
цри
поглощении
им
энергии
света,
эВ.
Видимая
область
света
отвечает
энергиям
переходов
1,5-3,0
эВ
,
что
соответствует
энергиям
расщепления
уровней
внешних
элек~онов
снезаполненными
"-
и
f
-оболочками.
Поглощение
энергии
света
соnpoвождаетоя
осла6лением
его
интеliCИВНОСТИ
6ез
изменения
спектральных
характеристШ<,
что
ЦРИDОДИТ
к
ПОЯВJlеЮ1Ю
полосы
поглощения
в
оптическом
спеl(тре
JфИСТ8JlJlа.
зависимость
изменения
интенсивности
пог-
лощения
света
от
толщины
кристалла
и
концентрации
оптически
активных
центров
описывается
законом
Бугера
-
Лам6ерта
-
Бера
t
1
=I
o
Т
Ji[
Е=6
С
t ,
(9)
где
Г
о
и
1 -
интеноивнооти
потока
овета
I
ооотве'1'ствеюlO
входящего
и
выxдпlегоo
из
кристалла;
t -
толщина
Jфиста.л
Jlа,
мм;
Т
-
npоnyскание,
покаЗывaJ(lЦее
во
с~олъко
раз
ос
лабляется
световой
поток
в
нриоталле элементарной толщи
ны,
%;
D -
оптическая
плотность
(экстm~,
погашение),
D-~(Iо/I)=еS(l/Т)
;
~
-
МОЛЯI>ННЙ
(натуральный)
ко*",
фициент
поглощения.
л/(см,молъ),
равный
оптической
плотнос
ти
1
моля
вещества
при
его
толщине
1
см;
С
-
концентрация
оптически
активных
центров.
рассчитывютT
Т8l<Же
линейный
коэфj)ици:ент
экстинции
'к=IJ/Г
И
моJlЯl)НЫЙ
(десятичный)
ко3фрициент
ЭКСТИНЦИИ
k
~
К/
с
.
Собственно
эксперимента.льными
ЯВJlЯЮтся
величины
Т
и
]).
все
остальные
параметры
раочетные
и
приведены
к
единице
тол
щины
или
концентрации.
Диаграмма
изменения
Т
и
IJ
в
зависимости
от
ДJlИlШ
волны
(частоты
или
реже
энергии)
npoпускаемого
через
крис
талл
света
представляет
собой
спектр
поглощения
(npоnyска
ни.н)
.
Параметры
-
Д.ll.Y.на
.вOJlНН
,
часто'га
и
энергия
лерехода
-
использу
ютс
я
для
ука:'!е.ния
полос
поглощения
(
Е
",
I234:
~
'"
8J -
=
1234.1О-
7
.э;
8
с:
107:
.л).
ПоОКОЛЬкУ
изменения
локаль
ной
СШRvlетlJЮ1
"центров
окраски
"
11
СИJШ
кристаJlJlИческого
по
ля
влияют
на
интенсивность
и
положение
полос
поглощения,
а
больw1НСТВО
~исталлов
в
различной
степени
дефектны,
сопоо
тавлеlШЯ
интенсивностей
KO~De~yeмыx
полос
поглощения
в
~Э
..
ных
кристаллах
цроизводцтся
без
точной оценки
кош~ентрации
оптически
активных
центров.
а
n
е
К
т
р
ы
Д
и
Ф Ф
у
з
н
о
г
о
о т
р
а
ж
'
е
н
и
я
используются
дт.-
характеристики
спектР8ЛЬНОГО
поглощения
не
ЦDOзра'UШX.
слабо
ЦDOсвечивакщих
ИJ1И
эаму'1'неннш,
'l'1'еЩИЛОБа
тых
К1'исталлов
либо
мелко~е1'НИОТЫХ
минеральных
aГIJeГ8ToB.
из
KOT01'ЫX
трудно
изготовить
IIIJозрачные
rфeпараты.
ДиФl)yз
ное
отражение
получают
от
пове
юхности
пороwкa
или
коtАПак~но
го
образца как
1'езультат
поглощения
света
минеIJaдОМ
и
его
появления
на
поверхности
минеральных
частиц
после
многократ
ного
расоеяния:
1-А.
Roo~
1+А
(10)
где
](PQ -
диффузное
отражение,
рассчитанное
относительно
не
погл
Щ31ОО1его
CTaндa1'Ta.
%;
К
..
линейный
коэффициент
экс'l'ин
ЦИИ;
S -
коэффициент
расселнил,
связ8шшй'
в
основном
С
раз
мерами
зерен.
OneKT1'
диффузного
отражения
ПIJедставляет
собой
диаграм
му
изменения
R
oo
О'Г
длины
BOJlНЫ
(частоты)
ПIJопускаемого
света.
Положение
минимумов
в
CneKT1'e
диффузного
отюажения
совпадает
с
максимумами
оптУ.ческоЙ
плотности
в
спектрах
по
глощеНИI
.
для
ослабления
влияния
компоненты
зе1'кального
.
отраже
ния
применяют
конс~~укционныe
технические меры
.
а
n
е
к
т
l'
ы
з
е
р
к
а л
ь
н
о
г
о
о
т
р
а
ж
е-
н
и
я
реализуются
при
изучею!и непрозрачннх
минералов.
wm
их
получения
неОБХОдимо
нор
мальное
падение
света
на
по
JШlЮванную
nOBeIJXHOCTL
образца
.
3е1'кальная
компонента
воз
т{К~eT
в
1'езулътате
отражения
света
от
поверх
ности
образца
84 -
без
црохоцен..я
через
IфИСТaJL1I
и
оnисывае'1'СЯ
фоptw.fJlОЙ
фре
нем
2
(n-1)
+
Б
R-
(11+1)2
~
Б
X
Z
Б=(
4~)
,
где
~
..
показатель
npeломления
МИRеIJaда.
(П)
Параметр
R.
ВIфaЖеюшй
в
цроцен'l'8Х.
ЯВJIЯ8'1'Q.<[
КОэф
фициентом
OTr
X6НW1.
!фи
погруиении
об~зца
в
аидкоо'1'Ь
еди
ница
в
формуле
(П)
заменяется
на
показатeJJ.Ь
npeЛОМ11ения
соответотвующей
аидкости.
диаграмма
спектрального
расцределения
значений
ко8Cfфи
циента
О'l'paltения
по
.ЦЛИ.Н8Ы
BOJIН
naдaDцeгo
света
цpeДCT8ВJ1JI
ет
собой
cneKi'p
О'l'vвжения.
он
называется
спек'l'POМ
HOIМ8J1Ь
ного
типа,
еuли
R
YNеньшается
IфИ
двпеWU!
от
-
КОIJOтко-
к
"
длинноволновой
области.
В
спектрах
аномального
типа
~
возрастает
в
этом
Н8ЦIJaВЛении,
но.
если
в
средней
части
оп-
'
тического
диапазона
отмечается
четкий
общий
экстре'~
эна
чею·'
показа'l'еля
отражения,
то
ГОВОрЯт
о
спектре
омеШанного
.
типа.
При
интеРIфет8ЦИИ
спектров
IIIJинимаетоя
во
внимание
•
что
лучистая
эне~гия
поглощается:
1)
собственно
дристаллической
решеткой
минерала;
что
рассматривается
как
фундаментальное
(ооновное)
поглощение;
2)
~"TO
активаторами,
входящими
в
отруктуру
мине
рала,
вызывающими
примесное
погnощение;
З)
структу11ными
дефектамИ,
пороJliдall:lllШ,G!
добаВочное
ПОГJ1ощение.
Все
МНОГООбразие
спектров
МОЕет
бы'l'Ь
разделено
f
в
первом
IIIJн6лmtении.
на
три
I'PуПШl
(рис.
14-16) :
1.
Спектры
фундаментального поглощения
характерны
для
высок
оотра.ающих
минералов.
О!рахвnщая
опоообноо~ь
таких
ми
нерало
в
определяетоя
ВОЗМQXНостью
перахода
воэ6~енкы:х
цри
06nучении
электронов
из
Э8Полнешшх
эне:рге'1'ическюс
уровней
на
особые
своБОдНЫе или
вакантные
уровни.
Если
энергия
воз
буждения
достаточка,
'То
эii.еr.rpoны
делОI<allИЭYQ'lся
по
O'I'HOUle-
-
з5
-
а)
Я
,%
----_f
г
б)~
/~-_-]
I 6
400
5
00
6
00
700
Рис
.
14.
При
..
еры
спектров
ф
yuдвмеll
Т6
nЪНОГО
отраже
ння
(
в
)
н
ЛОГJlош
е
н
ИJI
(6
)
1 -
се""
б""
,
2 -
ЗОЛОТО
,
3 -
Л
1
'Т'1IТ
;
4 - (jOPHIIT; 5 -
x.anъJ[О
3И
-Н
;
6 -
CTaH"
HHi 7 -
О
УР
И
ПI
(
гме
нт;
8 -
рев.льгв
р;
9 -
!lЛН
овв
р ь
;
10
-
6нтmЮ
НII
Т
I
11
-
в и
смут
НЯЮ
к
aTO~1
и
веду
т
себя
так
,
как
если
бы
были
свободннми.
их
взаимодейст
в ие
со
светом
вызывает
затухание
элект1'Омаг
НИТНЫХ
волн
бе
з
Ц:РОНЮЮI0вения
в
глубь
к:ристалла
и
появле
ние
интенсивного
от:раженного
света.
Эффективное
число
сво
бодных
эдект:ронов
зависит
от
количества
незанятых
эне1'гети
чесюlX
ЛЮDней
и
о
пре
ДeJlJIет
1J8з
м
е1'
Iшэ
qxpицие
н
та
от:ражения
.
В
сцект:рах
выдеJlJDOТСЯ
две
их
:ра
З
НОВИДНОСТИ:
Iл.
Спектры
фyJuщментального
поглощения.
когда
полоса
п о
глощения
п
е
р
ек
рыва
е т
вv~ю
Область.
Они
xa
1J8
K
T
e:pнu
для
неП:РО
З
D8'1IШХ
М
V;
:ИСIJWl
ов
в
основном
металлического
б
ле
с
ка.
Вся ииф
оpмSцил
06
оообенностях
QКраски,
структУ!)ы
И
состава
минералов
~чается
в
спект:рах
эе:ркальноro
отражения.
Пl'И
этом
(рис.
1
4,а)
опектры
белях,
cel'ЫX,
че:ркых,
т.е.
бе
с
цветных
мине:ралов.
upaктически
'
го:ризонтальны
(серебро)
и
отличаmся
лишь
аб
с
оJl.ЮТНОЙ
величиной
коэф'р
J1
циента
ОТ
:paJIt
ения.
Если
мине:рал
окраш
'
ен,
то
его
ц
в ет
IJI)ИБJШЗ
Иl'
ельно
соответст
в
уе
т
час'I
'
И
спектра
видимой
06ласти,
где
н
аБЛ
lQЦае
ТСJI
J
~КСИ
мум
о т
:
раже
и.v.я
:
золото,
пири
т
-
желты
••
Б О
РfШТ
-
:Р
ОЗОВ1Г
i!
х
ал
ь
У.
озин
-
го
лу
бой,
стаинин
-
зел
ено
эаты9
ми
нега.1lы'
о
б
л
ад
акxnие
Т
aJI
.\
',~
Cn
CK
'r·paMI!
..
Хclралте:;...JЭ~"ЮТ
сл
ме
':'8Jlличе
ским
и
ли
!{о
Вал
еНТ
р;....;\
~еТ
flJlJlИ
ч
е
с
'j::
r.
ТЮIO~1
x
~·MI1
'~ec-
- 86
кой
связи,
реже
это
КОВ8лентнне
халькогениды
пе:реходных
и
не
КОТО1'ых
"тяжелых"
металлов.
IR.
Спект1'Ы
ообственного
цогл~цения,
когда
RPSЙ
полосы
фундаментального
поглощения
ne:peKl'ывaeT
ч&сть
ВИДИМОЙ
облас
ти.
ОНИ
ТШ1ИЧIШ
дJIЯ
многих
минеl)ВЛОВ
ПOJlуметалдического
и
алл~зного
б
л
еска.
Минералы,
ос06енно
их
ПОl'ОШКИ,
ОКl)Вшены
в
желтuе,
Кl)Вcныe
,
k:paCHO-КОIJичнеВllе
тона.
CneKTl'bl
Поглощения
(nvоцу
с
каюи)
информаТИВНЫ
(:рис.I4.б)
в
части
видимой 06лас
ти
(ау:риru
rrм
е
н
т,
l'eaJ!ьгаl',
КИНОВ8l'ь)
и
в
Инф:paJф8СНОМ
диanа
з
он
е
(
а
нт
им
онит,
ВИСМУТИН).
Они
характе:ризуmся
:резким
пе:ре
гибом
к
AUfl~~
оптической
плотности
D
G:редней
части
опти
ческо
го
ди
апазона.
Резкий
:рост
интенсивности
цоглощения
в
КО:РО'fКОВО
Jl
НОlЮЙ
части
спект:ра
связан
с
пеl'еходами
элект:vo
нов M
e~~
8алентной
зоной
и
зоной
ЦIJоводимости
.
Минералы
,
обладающие
подОбными
особенностями
спектраль
ного
поглощения,
ЦIJедставлены
в
основном
халькогенидами
и
некото1'ЫМИ
оксидами
с
КОВ8лентным
и
ионно-ковалентным
типом
химической
СВЯЗИ.
В
ДВУХ
последуюnщх
гvуnnах
спект:ров
цоглощения
максиму
мы
фундаментального
поглощения лежат
в
УЛЬТ:рафиолетовой
об
ласти.
Минералы
ха:рактеризуются
гетеродесмическими
тvnами
связи
И.IlИ
гомодесмическими
связями
Ионного,
ИОННО-КОВ8лент
ного
характе:ре.
Минералы
обычно
n:poз:рачны,
а в
отраженном
свете
они
:paBHOMel'HO
темно-се:рые
.
Информативные
области
для
к:ристаллохимически
:различных
минералов
:располагаются
в
раз
ных
частях
оптического
диапазона.
2.
Спект:ры.
обусловленные
и
з
о
м
о
р
Ф
н
ы
м
и
п
l'
!1
М
е с
я м
и
актива
Т
О'рами
,
являющимис
я ц
е
нт
рами
цог-
лощения,
ха:рактез
и:ру
lOТСЯ:
полого
й
!фИВОЙ,
ос
ло
ж
ненной
:рядом
максим
ум
ов
:ра
з
но
й
ин
т
е
нсивнос
ти.
В
Itаче с
т
в
е
а
ктиваторов
о
б ы
чно
в
ыступ
ают
d-
и
t
-э
леме
нты.
т
аки
е
как
железо.
ти
тан,
Х:РОМ
.
мa
l'r
aHeц
,
МНЦДИЙ
,
к об
ал
ьт,
нике
ль,
м
е
дь,
:редки
е
зе~\IlИ
и
т
.
д
.
2А
.
Спектры
пере
носа
зарлда
от:ражают
ло
глоще
н
я
е
э
не
:р
гии
З
ЛС
К
'l'IJO
Н
ами
.
!(О
ТОI
'не
деJiок
а
Лl~ЗУJOТСЯ
и
перехоДЯ'т
Iill
ор-
8'1
-
а)
7
D
~I
6
9
~:
{О
(!
12
15000
15000
Рис.15.
ПРlIМеры
сп
е
ктров
примесного
поглощенКII
:
8 -
переноса
заряда;
б
-
крu
ст
аг.nического
"опя
1 _
арфведсонит;
2 _
ВКВИ8I1НТ;
3 -
<:фен;
4 -
андапу
ЗИТ;
5 _
феррифnoгопит;
6 -
тетрвферрифnогопит;
7 -
изум
руд;
8 _
рубин;
9 -
рутил;
1
О
-
корунд;
11
-
шеpn;
12
-
РОДОНИТ:
1
з
-
и-альцит
би'l'aJlИ
дРугого
иона
(рис.I5,а).
Переходы
обычно
осущестВJlЯ
моя
в
парах
одноимеЮfJiX
ионов:
Fe
2
+-Fe
3
+
(аррведсони'l',
3+
4+
4+
6+
вивианит)
;
т
1,
-
п
(сфен,
андалузит),
-
реже
lJ
-и;
2+
4+
2+ "\ r . 2+
Р
Ь
-
Р
17
и
иногда
между
разноименнw.1И
катионами
M'I1
--,!',j
11
;
M'I1
2
+ __
Cu2.+
И
т.д.
РаСIфOстранены
также.
особенно
в оксисо-
2-
3+
JlЯX.
переходы
междУ
анионами
и
катионами:
О
-Ре
(ферри-
флогоnит
с
железом
в
октаэдричесокй
позиции,
'l'етраферрифло-
2-
6+
гоnит
с
железом
в тетраЭДРИ<Jеском
окружении);
О
--МТ1
;
2-
5+
2-
6+
.
О
~y
;
о
-
Cr
J1
т.Д.
Присутст.вие
одноименных
акти-
ваторов
в
разных
количествах
и
структурных
позициях,
наличие
разноименных
активаТОDQВ
обусловливает
сложные
комБИНации
тонов
и
оттенко.в
цвета
в
минералах.
а
также
ИндивидУальные
особенности
спектров
поглощения
даже
у
одноименрях
минера-
ЛОВ.
ОТЛ1па1ООЩХСЯ
условиями
образован,Ия,
а
также
порождает
RDЛеняе
плеохроизма
.
88
-
2Б.
Спек
~
кристаллического
поJ1Я
возникают
.taК
отра-
.
жение
пе:реходов
электронов
с
одного
на
дитой
из
расщеплен
ных
энергетических
У1Ювней
возбужденного
иона
(рис.I5.б).
У.~бирательное
сильное
поглощение
энергии
возникает
цри
пе-
реходе
Me~
уровнями
d-электронов
в
перехоДНblX
метал-
С
3+
(
·3+
лах
:
f'
иэумрУд,
рубин);
r
11
(голубова тый
PY'l'M
ро
80-
Й
)
3+
( )
t+
. •
.вы
KOPYJiд;
Fe
wе:рл;
M'I1
(родонит,
I>Oзовый
кальцит)'.
~
м
~
. .
М11
; V
;"
t -
И
при
переходах
f
-электронов
на
а;
_
уровни
в
некоторых
редкоземельных
элементах.
~{TeHCКВHoe
поглощение
могут
.вызывать
и
переходы
между
молекуJlЯlJНblМИ
ор6итал.ями
КОМПJ1ексных
ионов
типа
ио
~+
•
З.
Спектры
Д
о
б а в
о
ч
н
о
г
о
поглощения,
обус-
ловленного
электl>OННО-Д1фОlJН1:lМИ
центрами.
Эти
центры
цред
ставляют
собой
точечные
дефекты
кристаллической
решетки,
имеnцие
избытоЧНЫй
положительный
(захваr
дыРКИ)
или
отрица
тельный
(захват
электрона)
заlJRд.
R
ним
в
основном
отнооя~
оя
захватившие
электрон
или
дыРку
F
-центры
и
F
-агрегат
ные
центlЩ
(вакансии
и
!'Рупrш:
вакансий),
ЦDимеСНЫ6
А8'1.'ИОНЫ
(нalipимер,
pъ1~
РЪ3+)
или
анионы
(нsn.pимер,
0-),
молвкумр
ные
ионы
(0'2,
152:
).
IJ1)имесные
или
мхшералообраЗYlOOlИе
радика
лы
(
со;
,
СО5
'
30"4.
, s
~o~-
,
з~
•
S"2.
и
др.).
06ра::.ование
электронно-дыpoJньIx
центров
обычно
связано
с
ЦDИ];>ОДlШМ
или
искусственным
облучением
(рис.I6):
фиолетовый
и
голубой
флоориты
(
а
-
агрегированные
и
!) -
npoстые
м~зе.лъ-
ные
ионы
фтора,
G -
вакансия
иона
калъцил,
Z -
MeJI(ДY-
узельн!lЙ
ион
кальция);
морион
·
(
а
-
центр
0-
стабилизИJ>O
ванный
натрием);
лимонно-желтый
цитрин
(
е-
центр
0-
ста
билизиро.ваюшй
литием или
ЦlJOTOHOM);
РОЗОВЫЙ
КБаrщ
(ж
центр
О-..во
знИl«UJii.ИЙ
при
замещении
Т
~
3т
--.s i
4.
т
) •
для
спектров
характерны
слабые
и
пологие
макс~ш,
расположенные
большей
частью
в
УЛЬТрафиолетовой
и
peze
в
ВИДИМОЙ
части
оптического
диапазона.
во
всех
типах
спектров
полосы
поглощеюiЯ МОгУТ
неоколь
ко
смещаться
или
расщепляться
в
силу
локальных
изменений
КООРдИНацИИ
ионов,
размеров
и
симметрии
КООDдИНaЦИОННЫХ
ПО-
- 89
nИЭДРОВ.
В
РАде
олучаев
В спектре
ОДНОГО
~ИС~anAа
отмече~ся
пол
ос ы
~ОГJ10щеRИЯ
различной
Jl1)1фOДI:I.
и
'1'01"-
да
имем
депо
с
к
о
м
б
и
и
и
р
о-
Б а
н
н ы
м
и
спек~,
ддя
съемки
оптических
спектров
яспользуются
реГИОТРИРУlCIЦИе
спеКТ1JQ-
Z
фото,.
:
етры
(СФ-I8.
СФ-20
и
др.),
а
J
также
микроскопы-опеК'l'рофотоме'l'
~
d
(МСФ-IO,
МCФlI-2,
МИК-2
и
ДР.)
с
диа-
4
метром
объекта
измерения
до
20
мкм.
работающие
0'1'
бытовой
э~еКТJ)Oсети.
Рис.
16 .
'
Првм
е
ры
с
пек1'
рое
а06авочк
о
го
по
гп
о
щ
еJl ИII
1,
2 _
фniooрит;
3 -
...
0-
рио
н
.
4 -
ш
tТ'
рЮt;
5 -
квари
Съемка
спектров
может
осущестВJ1ЛТЬ
ся
на
большин
с
т
ве
объектов,
цредст8В
JlЯDЦИX
мииералого-геОJ10гический
и.нте-
рес,
и
ПJ)OИЗВОдИ'l'ься
персоналом.
не
имепщим
специального
технического
об
разования.
В,ремл
съемки ОдНого
спек'Г-
1)8
варьирует
от
2
до
20
МИН.
ИСПОJ1Ь
зуемые
npи60рнuе
системы
о'Гличаются
диалаЗ
О liВЮt
из.iJyчаемых
и
регистрируемых
злектромагнитных
ко
л
еб
а
ни
й
,
npепаратами,
оп
особами
регистрааии
экспериментальных
данных
и
другими
техничес
кими
о
собенностями.
~
дв
ухлуче
в
ых
спеК'l'рофотометрах
(р
и
с~I7)
па
раллель
кый
ЛУЧОК
ове
т
а.
выходящий
из
источника
проходит
'
дис
п
е
р
ги
р
у
ю
щее
уо~йство
и
разлагается
в
с
п
ект
р
.
M
OHoX:r;JOмaTo
p
выреза
ет
част
ь
спектра,
которЫЙ
заТ&
i
по
ступае
т
в
поляр
и
затор,
на
выходе
'
О
ДИН
и
з
'J1)3'/X
поJ1яJ)изованных
луче
й
с
р
езае
т
ся
д
и
а
ф
ре.гмой.
а
другоЙ
J1J)Oходит
ч е
ре
з
цр
из
му
с
С
Ю
IЫW
М
д
во
Йн.ым
лучеnpе1l0млеЮlем
и
раздваивается.
06а
Jlу
ча п
о
с т
упаЮ'f
в
с
ве-
'l'Оl1P
иеМЮlК
и
попереме
нн
о
осв
ещают
эталон
Э
и
о
бъ
ект
О
.
Отраж
ешшй
ими
све
т
С
.
У
ММ~1>у
ется
и
п
ада
ет
на
фотоэлемент
7.
Если
о
с
ве
щенн
ость
эталона и
о
бразца
неодинакова
.
фоТОЭJlе
Mewr
фо
Р
Il1Ирует
п
е
J/Cм
енн
Ь{Й
з
лек
т
риqеский
сигнал
.
БYдvЧИ
у
с
и
денн ым
,
си
гнал
ВКJlЮ'
l
а
е т
саМОIUюец
:r;Jer~{CTpaTOpa
(регис
т
рирvю-
90 -
2
J
4
s 6
Рис.
1
7.
ГlрющкпиW1Ъ"""
схе
...
а
а
В)'XJl
учевого
спе
кТрофото"
етр.~
.1
-
IIСТОЧН1lК
;
2 -
/lисneРГllрующее
устро
ll
с
Т80
;
3 -
МОнохро
...
втоl'>
4 -
110RЯpII38ТОР
;
5 _
ЛРЖIЗМ8;:
6 -
сяетсшряем
нИ'К
;
7 _
фотоэлемент;
8 -
регистратор
щий
велиqинн р,
Т
1
1)
).
и.
вращение
по;щриза'1'ора.
П~
ДОС'1'ижекии
paBeHCf-
Ба
освещеННОО'1'ей
объекта
и
~'l'алона
эnеК'1'pиqеский
СИГН8Jl
.исчезае'1').
Одно
врем~кио
на
МОНОXVOМЗ'1'о
:ое
устанавливается.
а
на
регистраторе
отмечается
другая
д.пина ВО.IUШ
сь&
та.
~
работы
цpR
бора
ав
т
ома
т
и
ч
ес~
повторяеt
ся на
вс
ем
интервале ДЛИ
Н
В
ОМ.
И
так,
ОП'l'
zко-
с
пе
R
'1'
роскоцические
исследования
ПОЗВОЛЯЮТ
устанавливать
DpиюIOДУ
Dо
г
лощения
.
а в
видимой
области
и
I~OДY
окраски
минералОБ
в
RaJl\дOM
отдельнor-
индшщде
ИJJ.И
его
отд
е
льных
частях.
изу
чать
nлеохроизм
.
а
также
ВllЯВJlJIТь
стол.ь
тонюi:е
l\риста.l1.ilОХЯ
мические
особенности
минеIJa.llОВ,
как
характер
изомо1ХРнwc
за
мещений
многих
~ческих
элементов
и
их
расцределенnе
по
СТ:r;JУКт'уРfШМ
позициям
.
положение
и
координацию
(локальную
сим
метJ,1ИЮ)
вмещакщих
оптичеС!<Ие
центры
СТРУКтурных
позиций.
По
этому
данные
оптико-
с
пектроскоnичеоких
исследований
Б
~e
случаев
более
ИНфоIf,1Э.тивнЫ'
.
чем
ма'Гериалы.
получеюше
с
.ис
пользованием
цривычных
д.ля
геолога
методов.
В
настоящее
время
раСШИфрованы
спектры
поглощения
боль
шинства
расrr.poстранешwx
минералов.
что
значительно
облегча
ет
интерпретацию
спеI<Т:r;JОВ
методом
аRaЛОГИИ
.11
смещает
иаnpaв
леннос
'гь
исследований
в
сторону
геО1l0го-генет.ических
построе
ний,
Очень
перспективно
и
спользование
оп'
г
ически
акТ>iВlЩX
цеН1'Р
О
В
и
их
КОМ6
ин:щv.ii
в
Iшчес
тве
тиnомоIxpпых
IJ
I>lfзнако
в
ми
нер
н.Р.
оо
.
l'еОХИ
Ivических
.
l'е
нетичесю!Х
к
'l'еХНОJJогич:е
ски
х
11fl.ди
каТОIЮЯ.
;JP!1
ПРОГ!Ю3;1РОБаН.и.и
с
Войств
с
интетич
ески
х
(особенно
'Ю13е.tU1Г'
U/х)
'.:':~
Н(·D8ЛО})
:~
МШЩD3.
'
IOВ
.
по)цзе1Л'~ШХ(;Я
на~~
JJе
нной
9I
-
обработке
с
целью
изменения
их
технологических
характеристик.
Антоматизцрованнал
диагностика
минеюалов
нашла
свое
за
вершение
в
BНnYCKax
справоч
ников
-
определителей
рудных
ми
нералов
по
спектрам
отражения.
Уже
на
yvoBHe
црямых сравне
ний
спектров
может
бьrt'ь
получена
ценная
иифоlJМ8ЦИя
д)!.я
ВIЩ&
ления
генеpa!.UiЙ
ряда
мине!)8JIОВ,
разделения
некоторых
"
р
уд
ных"
и
"6езрудных"
тел,
COnOCT~~~
nластов.и
гориэон'rо.в
...
пород.
Оптико-спеКТРОСКОDИческие
ис
сл
едования
необход;~
при
-
аттеёial(ии;ДИа.
~
чосiИке
драгоценiШx
камней,
оценКе
-'
кач
'
ес
'
тва
ка.мнецв
етного
СIфЬЯ
t
характери
стике
новых
минералов
и
т.
д.
При
изучении
больших
серий
образцов
минералов.
Ii8ЗJU.fЧаю
ЩИ:ХСЯ
набором
и
КОlЩентра.циеЙ
"центров
ОIфaски",
а
TaI<JКe
при
количественной
о
ценке
цвета
минералов
возникает
нео6ходи
мость
в
получении
колориметрических
параметРОВ:
ДJllU{Ы
волны
основного
цветового
то
на,
насыщенности
основного
ЦBe~
'
OBOГO
тона,
кооpnинaт
цветности.
Э
ти
параметры
позвоJlЯЮТ
объектив
но из
мерять
и
описывать
окраску
в
рамках
международной
коло
риметРИческой
системы
XYZ
(1931
г.).
Они
легко
рассчитыва
ЮТСЯ
из
спе~ТР9В
поглощения
или
отражения
с
помощью
неслож
ных
Iфогpaмrl!
на
ЭВМ или
даже
ВРУЧнУЮ.
9."
РА3дFJIEНИE
ПРОБ
И
ВblдEJIEНИE
МИНЕРАЛЬНЫХ
КОНЦЕНТРАТОВ
Все
виды
минералогических
исследований
требуют
предва
рительной
подготовки
Iфоб
и
tфепаратов.
II:pи
описании
мето
дов
ИССЛtДОВW{ИЙ
уже
цриводились
характеристики
препаратов,
ДJlR
изготовления
которых в
первую
очередь
требовалось
из
меJlьчеЮiе
,
разделение
и
сокращение
ПРИJ)Oдного
материала.
ПIШ
этом
доJIЖИО
соб;щцаться
главное условие
минералогичес
ких
(как
и
всяких
дРуГИХ)
исследований
-
представительность
J~
об,
а
следовательно,
и
полученных
дaннux
.
Это
достигает
с
я
постеп~Н}шм
СОкРаЩением
npс6
в
зависимости
от
степени
из-
92
меJl.ьчения
МИН'
J8JIOB
и
размеров
частиц,
а
'l'8Юltе
~
:
ем
изго
.
топления
из
ЦРОбы
нескольких
конТрольных
.
црепара'l'ов.
9.1.
ПредварИтельная
обра60'l'К8
ЦРОб
Первичная
цроба
tI1>И1>ОдНЫХ
горных
ПОIЮд
или
РУД
моае!'
.
быть
цредставлена
TBe~
штуфами
или
рыхлой
массой.
Обре-
бо'l'К8
ЦРОб
ЦlX\азводи'l'СЯ
по
схеме
1)Ис.18.
.
как
видно
из
схемы
J)Ис.I8
начало
обработки
завиQИТ
0'1'
характера
материала.
IJIтyфные
ЦIЮбы:
прежде
воего
ме.цу8Т
изу
чить
визуально
с
целью
оtф8деленил
минерального
состава
и
размера
эерен,
характера
их
срастаний.
В
некоторых
Случаях
.
ТР8буются
.
иооледо~
под
МИК,роскопом
.
в
~
И
aншnифax.
~
ПреД8ар~теnьное
изучение
под
бикохуляром
- t
r
~еНltе,
uзмеn
ьче
нне
I
~
Ш:JQ~
ИСК~"IfJlЫ
Й шли
х
аНttЛНЗ
--
OMIfBepB."1hlfbIX
Рис.18.
ПреДООРlfтеnьн""
обработ"
..
Iтроб
93
Пооле
этого
можно
пеюеходить
к
дЮОблению
и
измельчению
проб
и
их
обработке
в
ооответотвии
00
схемой.
У
обогатителей
цри
ялто
называть
дроблением
цроцеоо
уменьшения
размера
куоков
поюоды,
в
юеэультате
которого
получаетоя
матеюиал
с
разме
ром
эе:рен
более
0,5
мм, а
цри
измельчении
-
менее
0,5
мм.
При
минералогичеоких
иоследованиях
ЦРИНШJJaется
цринцип
поолеДОБа!ельного
Д]Юбления
-
измельчения
матеюиала
от
КЮУП
ного
(100-10
мм)
ДО
мелкого
(меньше
1
ММ),
дм
кwnнoгo
ДЮО
бленил
чаше
воего
иопользуют
щековые
дробилки
00
степеhоЮ
дЮобления
от
3
до
IO.
Сюеднее
дЮО6.11ение
ооуществляетоя
в
валковых
дробилках
00
отепенью
·
дЮобления
3-8,
реже
в
молот-
ковых
(степень
ДРОбления
30-40).
.
Названные
дЮОБИJU<И
ха:рактеризуются
большими
потерями
материала.
Если
материала
немного,
'1'0
его
дробят
в
юучной
ступке
с
п~юиодичеоким
прооеиванием
во
избежании
передроб
ления.
Измельчение
от
2-4
до
0,15-0,1
ЮII
выполняют
на
шаро
вой
мельнице.
Рыхлый дЮО6леиый
материал
необходимо
отделить
от
тон
кого
пылевидного
шлема.
для
этог
о
пробу
цроr~ют
В
специа
алЬНЫХ
КОнУсах,
где
вода
поступает
снизу
и
увлекает
о
ообой
тоиуяе
частицы.
Отмутить
можно
в
оБЫЧНой
миоке.
ЦDобу
зали
вают
водой,
ТlЦательно
пе:ремешивают.
через
0,5
мин
веIJXНЮЮ
чаоть
аккуратно
оливают,
чтобы
не
захватить
пробу,
Цромыв
ведетоя
до
тех
пор
,
пока
вода
не
станет
чистой
и
прозрачноЙ.
АиалОГИЧ~1
образом
цроизводитоя
отделение
глинистой
фpatщии
из
первично
pЫXJIЫX
цроб.
В
зависимооти
от
количества
глинистой
фракции
o~кy
шлихов
чаще
воего
цроизводят
в
по
левых
YCJlOBlua ,
польэуяоь
специальными
лотками
или
ковШ81Ш,
ЦDи
неоБХОДИМООТИ
производится
обор
глинистой
фракции.
Пооле
промывки
дробленой
или
юнхлой
цробы
получают
UlJlИX.
цред9ТaвJlЯJCЩИЙ
ообою
зернистый
матеЮl1а.!l,
в
состав
ко
торого входят
минералы
с
:размером
зерен
более
0,04
мм
.
ПРИ
этом
путем
отмывка
мож.но
получить
КОIЩе!iТ:ра'l
'
тяжел!.lX
мине
ралов
("че:рньG1
шлих") или
их
смесь
с
породс06:разуJOOl)'У.и
ми
неD8Jl8МИ
("се:рый
U!JlИX
").
- 94 -
Мок:рые
!1I.11ИXИ
И
Тонкодисперсный
мзте:риал
ВIlОY1l1ИВSЮ'r
при
ко~mатной
тeмnератУЮе
или
в
СуШИЛьном
шкафу
при
температуре
до
Ioo
Ос.
Таким
пУТем
сохраняется
естественное
состояние
проб:
из
минералов
не
Удаляетоя
}фИс'l'aлJl.Из8ЦИОRН8Я
вода.
Jl;!.я
химического
и
спектрального
анализа
О'l.'6.ираеТ08
не
большая
(50-IOO
г)
ПРОба.
которая
Р.отихвется
ДО
ооотояния
пудры
О
помощью
ИС'l'Iq)aтеля
RМ-I
или
агатовой
ступки
с
пео
тиком.
В
nюоцеосе
подгото~я
n:poбы
для
Обогащения
обязательно
ДОJlЖен
входит рассев
по
FфуНости
на
F'.лассы.
Во-пе:рвых,
лrи
дроблении
и
ПОСJlвдy!(IЦем
:Раосеве
цроисходит
некоторое
Обога
..
щепие
проб:
в
1<РУПНЫХ
l'".лаосах
повыша
ется
содержание
минера
дов
о
неоове:ршенной
спайностью
и
Высокой
твеРдОСТЬЮ,
в
мел
ких
-
с
более
оовершенной
спайностью,
хРУПКИХ
и
с
меньшей
твеРдОСТЬЮ.
ВО-ВТОРЫХ,
и
это
главное,
изменение
массы
от
дельных
зерен
может
ВЛИЯТЬ
на
овойотва
минералов
(маГНИ'1'ные.
ЭJlект:ричеокие
и
др.).
являющиеся
·
ооновоЙ
Соответствующего
метода
обогащения
.
для
расоева
существуют
ручные
наборы
сит
о
раЗЛИЧНЫМ
диаметром
обода,
ОИтовые
анализаторы,
rpoXOTbl
nnUборы
"РО-
"
на
'
--
тап,
ободе
сит
обычно
указЫВ8Ю'1'
:раэмерн
отвероти9.
в мил-
лимеТРаХ
или
параметры
оита
в
мешах
-
количеств~
отверстий,
ЦJ;>ИХодя:щих
ся
R8
1
JlИ1!:ей:нblй
ДЮЙМ
(2.54
см).
Соотношение
между
даН1WМИ
величинами
сле.IlYПдИе:
Число
меш
10
Раз
...
ер
оТверсТJIЙ.......
1,650
16
0,
990
32
60
150
0,495
0
,24
6
0,104
для
экспериментальных
работ
с
малОО6ъеМНЫМР.
n:poбами
и
для
Обработки
проб
в
минералогических
лабораториях
была
ооздана
Малая
обогатительная
механичеокая
лаборатория
(МОШ~).
в
которую
включены
два
блока
сит
с
размерами
отверстий
.
5-0.5
мм
и
0,25-0.04
мм,
а
также
ситовой
анализатор
и
гро
хот.
е и
т
о в
о
й
а
н
а
Jl
11
З
а
т
о
р
представляет
со-
б
ой
т
ри
набора
СИТ.
УGт
а
новленнux
в
планетарной
мельнице
95 -
вместо
помольных
цилиндров.
В
каждом
наборе
имеется
по
·
четы
ре
спа
с
размерами
отве:рстий
0,5;
0,25;
O,I;
O,CТlI
t.N.
на
веt1Xние
сита
каждого
набора
загружаетоя
I5
см
з
материа.л.а.
Чаотота
вращения
ДИСI<a
2IO
Об/МИН,
ryм6лер
на
станине
для
вк.nюqения
IJ1)Ибо:ра
ДOJlЖен
находиться
в
положении
"2IO".
r
р
о
х
о т
представляет
собой
набор
сит,
nлоскокачаю-
щихся
в
продольн
ом
направлении.
Амплитуда
качаний
(7-9
мм)
может
регудИ1>ОВ8'l'ЬСЯ
за
счет
cMeны
ку
ла
чка,
YI<Pеnленного
на
валу
ре.ц,уктора.
Загрузка
раосеиваемого
матери
ала
осуществля
етоя
через
питающий
б
ункер
,
закрепленный
на
стойке.
Разгруз
ка
подситового
и
надситового
ЦРОдуКТОВ
произ
в
одится нецре
J;JblВНO
во
время
работы
грохота
в
с
пециал
ьные
Сборники.
В
наборах
сита
составляются
так
,
чтобы
отверстия
умен&
ШaJ'...ИСЬ
овеlЮCY
ВНИЗ
(dt,d
z
,
d
з
,
...
,d.,,
>.
в
етом
случае
про6а
ра~еляетсл
одновременно
на
несколько
классов.
Класо
зерен,
оставшихоя
на
сите,
обознач
ает
ся
через
размер
эт
ого
сита
со
знаком
"+"
(наII1>имер,
+ d
z
).
'КЛасс
материа.ла,
IJl)Owедшего
че
рее
сито,
-
через
размер
данного
сита
со
знаком
"-"
(напри
м
ер.
- d
1
).
Размер
зерен,
заключенных
Между
двумя
ситами,
обозначается
как
"dz.
-d
i
".
После
рассева
R8ЖДЫЙ
класс
про
с
матривается
под
биноку
ллtЮм
ДJlЛ
выбора
рабочего
класса,
который
содержит
в
основном
зерна,
необходимые
для
выделения
минералов.
9.2.
Выделение
минеральных
концентюатов
униqерсальной
схемы
обогащения
проб
не
существует.
Схе
ма
будет
меняться
в
зависимости
от
минерального
состава
гор
ных
поро
д
и
руд,
оr~бенностей
состава и
структуры
минералов,
состояния
поверХНОСТИ
их
эер
е
н,
трещиноватос'l'И
,
степени
окис
леннс~ти,
размеров
кусков
и
т
.д.
М
а
г
R
И
Т
Н а я
с е
пар
а
Ц
и
я.
Данный
вид
сепа-
р
а
ции
о
снован
на
маГЮ1ТНЫХ
св
о
й с
твах
ми
нералов
,
т
.
е
.
ОlI!J
е
де
метсн
сп
о
собностью
их вз
а
им
од
е
йс
т
вия
с
магии
т
нl1М
п о
д
ем
.
9IЗ
-
Ооновной
АаteКтериотикой
магнитных
СВОЙСТВ
~e~OB
ЯВ1JЯе'l'СЯ
магнитная
восцриимчи.вость
~
=J/8
,
где
J -
.вектор
намагниченности;
Н
-
Н8II1>ЯXеЩlООТЬ
маг
нитного
ПОJIЛ.
Магнитная
вооцриимчи.вость
большей
чаоти
наиболее
рао
цространенных
минералов
из-за
непоотоянстВ8
соотава,
дефеК
тов
CTPYI<'1'YI>bl,
из-за
мельчайших
включ
ений
других
минералов
колеблется
В
ШИ1)оких
цределах.
В
то
же
время
для
многих
ми
нералышх
ВIЩОВ
значения
магнитной
ВОСЦРиимчивоот-и
полноотью
или
чаотично
перекрНВ8ЮТСЯ.
для
вцделения
l~ералов
в
маг
нитном
поле
важное
значение
имеет
оила
цр
и
тяжения
данного
минерала
К
магниту,
на
которую
ОI<aЗllВ8ют
ВJ1ИJШИе
не
толЫ<о
магнитная
ВООЦРJ1ИМЧИВООТЬ
минерала,
но
и
наnpяzеннооrь
и
неюавномернооть
инд1Цк.руЮЩего
поJIЛ.
Сила
цритяzеиия
минера
ла
с
даннОЙ
магниТНОЙ
ВОСЦРИИМЧивоотью
р-
m
~B9t'ad
Н,
гд
е
m -
масса
минерала;
g
ra.d
Н
-
градИент
нацряхеннооти
...
падение
Н8rI1).Ю1енности
магнитного
поля
по
д.1IИНе,
вави:mщее
от
формы,
размера
и
расположения
ПО)IЮОННХ
Н8Rонеqников
мal'
нитной
системы.
По
магнитным
свойствам
минералы
д
еля
тс
я
на
диaмarНИ'l'
ине
,
царамагнитные,
аНТИфе1>РОмагнитные
и
феl>POмаг.Jof
'
гине.
Эт
а
классификация
оБУсловлена
~ззличным
Колич
еством
нес
па
ренных
электронов
и
взаимной
ОрИеН
'ГИIJОВКОЙ
магнитных
момен-
тов
.
для
магнитной
сепарации
мине
рал
ы
rpУ
IIlШРУЮТ
п
о
их
пОВ&
дению
в
из
вестном
магнитном
поле.
Взяв
за
основу
одну
из
наиболее
распространенных
классифи!шций
(Ко
пче
нова,
195I)
,
минералы
можно
разделить
на
пять
I<a'l
'
егорий
:
1.
СильномагЮf
т
ные
(анТифеРРОМ8.Гнитные)
w.инера.лы
с
у
дельно
й
м
агнитной
ВОСnPИИМчив
ост
ью
бол
е
е
3000
единиц
,
(щда
отно
с
ятся
магнетит
,
IЩt>ротин,
железо
,
попадаJ<IЦее
в
пр06u
при
дРО
С
J!
еиии
.
Эти
минералы
ЛI>итягиnaются
·
к
постоянно~
(под.-.
- 97